EP1199404B1 - Procédé et dispositif de calandrage d'une bande - Google Patents

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EP1199404B1
EP1199404B1 EP01124969A EP01124969A EP1199404B1 EP 1199404 B1 EP1199404 B1 EP 1199404B1 EP 01124969 A EP01124969 A EP 01124969A EP 01124969 A EP01124969 A EP 01124969A EP 1199404 B1 EP1199404 B1 EP 1199404B1
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web
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humidifier
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Frank Wegehaupt
Ernst-Ulrich Wittmann
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Voith Patent GmbH
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Voith Paper Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G7/00—Damping devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0073—Accessories for calenders
    • D21G1/0093—Web conditioning devices

Definitions

  • the invention relates to a method for smoothing a material web, in particular paper or board web, by means of at least one calender, through whose nips the material web to be smoothed is guided, wherein the web of material by steam humidifier moistened and tempered.
  • she further relates to a calender specified in the preamble of Anspmchs 24 Art. Method and calender of this kind are for example in the publications EP-A-0 957 202 and US-A-5 065 673.
  • the paper web In order to compensate for the moisture losses of the paper web during the calendering, the paper web must be moistened so far or less they are dried after calendering and before the poller roller or drum winder has a well-defined final moisture. This is so far by a single moistening by Düsenbefeuchtern before the calender and during the calendering process through the use reached by steam humidifiers. These steam humidifiers can however, do not fully compensate for moisture loss during calendering, so that the paper web by means of a Düsenbefeuchters in dependence from the squeegee temperature, the pressure and the distance between dryer section and Poperoller are sometimes heavily over-moistened got to.
  • the calenders disclosed in EP-A-0 957 202 and US-A-5 065 673 are humidifying and using the commonly used steam humidifiers Temperature control of the material web equipped. This steam humidifier However, the moisture loss during the calendering can not be complete compensate.
  • the calender known from US-A-5 065 673 again has the usual steam humidifier for humidification and temperature control of the web on. To achieve the most uniform moisture profile the finished paper web is following the calender between this and the reel an additional moistening provided.
  • the aim of the invention is an improved method and an improved Calender of the type mentioned above, in which the previously mentioned disadvantages are eliminated.
  • this object is achieved according to the invention solved that the web during its passage through the calender at several in the web running direction one behind the other, one respective spaced apart points by means of a respective additional moistening unit is rewetted, during the calendering process a gradual rewetting to knit, with which the moisture loss is balanced becomes.
  • This is the material web preferably in the web running direction before or after at least one Part of Nip personally, preferably after each Nip gratuitgang, rewetted or over-moistened.
  • the respective distances can also be different. It does not necessarily have to be between every nipbin an additional moistening unit may be provided.
  • the respective rewetting can be done in different ways. So can the rewetting at a respective remindbefeuchtungsstelle at least partially, for example by a film transmission and / or be effected by a spray or nozzle humidifier.
  • the process will be at a respective rewet Spray or nozzle humidifier unit uses the water droplets of of a size less than about 30 microns and preferably in a range of about 1 to about 30 microns.
  • a single-substance nozzle humidifier unit or, for example, a dual-fluid nozzle humidifier unit is used in particular to produce a water / air mixture.
  • a respective effected by means of a spray or nozzle humidifier Remoistening can be achieved by electrostatic charging of the material web get supported. Basically, such a rewet by means of a spray or nozzle humidifier but also without electrostatic charging of the material web done.
  • the use of the moistening units is used by the hot calendering process vaporized moisture to the web surface due.
  • the exposure time the distance between a respective moistening point and the next nip and the material web speed is dependent, if necessary, the average Water droplet size and the efficiency of water transfer on the material web crucial importance.
  • the transfer of liquid droplets be further improved. This should in particular a possible even moistening of the material web at the surface, comparable a closed liquid film can be achieved.
  • an amount of water is added in a range from about 0.1 to about 5 weight percent of the web surface returned.
  • At least one remoistening point is in the range provided the web exit from the respective Kalandernip.
  • This remindbefeuchtungsstelle is preferably immediately on the train exit.
  • the positions of the guide rollers are also suitable before or after the calender nips. So is according to another expedient embodiment of the method according to the invention at least a remindbefeuchtungsstelle in the region of the calender assigned Guide roll provided.
  • the distance from the next nip inlet should be as large as possible become.
  • the distance of a respective rinsefeuchtungsstelle from a subsequent calendering nip preferably in particular Dependence on the type of rewet, its uniformity and / or the web speed selected. Basically, that applies respective humidification unit the closer to the next nip inlet can be introduced, the finer and more uniform the water application succeed and the more the penetration into the web surface by charging the web is accelerated, be it by very fine droplet sizes or a fine movie.
  • the input moisture of the material web in front of the calender at least essentially to the dry content required for the final quality brought.
  • a transverse profiling of advantage It is therefore expedient if at least one corresponding moistening unit and / or at least one corresponding steam humidifier for such Cross profiling is provided. It can, for example, be a regulation of Smoothness result be provided and / or for a uniform as possible Moisture be ensured over the web width. Because by different Line forces also a different evaporation (drying) too would be expected, for example, a profiling in principle in the Calender conceivable. For example, the regulation could be online moisture measurement of the finished paper. In the foreground stands but not the general regulation of the parameters, but rather is essential the possibility of profiling.
  • Process becomes at least part of the humidification units immediately used after a respective guide roller.
  • this guide roller preferably serve as a pole for an electrostatic charge.
  • At least one additional guide roller as a pole (e.g., ground) for electrostatic charging.
  • the electrostatic charge for example, before a respective Guide roll be provided.
  • the area of the respective guide roller can For example, be provided again a moistening unit.
  • the distance of humidification to the following nip may be smaller or larger be as to the preceding nip.
  • Procedure takes place before the calender rewetting with at least a nozzle humidifier and an electrostatic charge the Fiber web with single-fluid and / or two-fluid nozzles.
  • the humidification can be provided for example with additives that the Effectively influence the calendering process and e.g. the paper properties like e.g. Improve shine and smoothness.
  • the object mentioned in the introduction is according to the invention Accordingly solved by several in the web running direction one behind the other, having a respective distance from each other additional moistening units are provided to the web during of their passage through the calender at different in web running direction backwash one after the other in order to of the calendering process one step by step Rewetting to knit, which compensates for the loss of moisture becomes.
  • FIG. 1 shows a purely exemplary drying and trajectory temperature profile of SC paper in a conventional calender.
  • On the abscissa of the diagram shown are several in the web running direction one behind the other arranged measuring positions for those on the left ordinate applied temperature or for the applied on the right ordinate Moisture content indicated.
  • the measuring positions are 3 to 8 within the calender, the measuring positions 1 and 2 in front and the measuring positions 9 to 14 behind it. Except the measured temperature For each measuring position, the measured moisture content is immediate before and the measured moisture immediately after the calender specified.
  • the normally Steam humidifiers used the moisture loss during the calendering do not completely compensate. Accordingly, the paper web must by means a nozzle humidifier before the calender relatively heavily over-moistened or less in the dryer section. Accordingly results yourself from the chart that the input moisture of the paper web before the calender well above the required for the final quality of moisture lies.
  • Figure 2 shows a purely schematic representation of an embodiment a calender 10 according to the invention for smoothing a material web 12, which is in particular a paper or board web can.
  • the calender 10 comprises several each between a pair of rollers formed nips 14 through which the material web 12 to be smoothed out becomes. Before or behind the respective calendering tips 14 is the material web 12 led to guide rollers 16. Moreover, several steam humidifiers 18 intended.
  • the humidification units 20 arranged in the region of the respective web exit of the calendering tips 14, and, in the present case, directly to the relevant one Web outlet.
  • At least part of the moistening units 20 to provide immediately after the guide roller 16, to use these, for example, as a pole of the electrostatic charge.
  • an additional guide roller as Install pole (ground) of the electrostatic charge.
  • moistening 20 is at least substantially in each case only those through the respective nip 14 from the material web 12th returned amount of water returned or the expected loss of moisture compensated for the subsequent nip.
  • the moistening units 20 may include means for rewetting at least partially by a Effect film transmission.
  • moistening units spraying or Düsenbefeuchterüen be used. These can in particular designed to produce water droplets of one size which is smaller than about 30 ⁇ m, and preferably in a range of about 1 to about 30 microns.
  • both single-material as also two-component nozzle humidifier units are used. With a respective dual-fluid nozzle humidifier unit is then in particular a Produced water / air mixture.
  • a respective spray or nozzle humidifier unit also means 22 for electrostatic charging of the material web 12 to be provided by the respective spray or Düsenbefeuchterü 20 to assist in rewetting.
  • means 22 for electrostatic charging of the material web 12 to be provided by the respective spray or Düsenbefeuchterü 20 to assist in rewetting.
  • electrostatic charging means 22 only by way of example at the behind the first Nip 14 lying scaffoldbefeuchtungsstelle indicated. in principle
  • such electrostatic charging means 22 be provided at other remoistening.
  • FIG. 3 shows further possible installation positions.
  • the respective humidification units 20 may, for example, respectively comprise at least one coating unit.
  • the moistening units 20 can each be designed in this way in particular be that at the relevant remindbefeuchtungsstellen an amount of water in a range of about 0.1 to 5 wt .-% of the material web surface is delivered.
  • the distance of a respective moistening unit 20 from the following Calender nip 14 should be chosen as large as possible. He is special of the rewet type, its uniformity, the web speed and / or the paper property, e.g. Saugfestmaschine, Porosity, etc., depending.
  • the calender 10 shown in FIG. 2 is opposite the vertical inclined. In principle, however, the calender 10 can also be aligned vertically be. Apart from that, one is also divided into several stacks Calender conceivable.
  • the input moisture of the material web 12 in front of the calender 10 can at least substantially to that required for final quality Dry content be brought.
  • Figures 3a) and 3b) show exemplary arrangements for humidification with electrostatic charge.
  • the Moistening units 20 immediately after a respective guide roller 16th be provided.
  • the respective guide roller 16 can in this case, for example, as Pole for an electrostatic charge.
  • At least one additional guide roller 24 as a pole (e.g., ground) for electrostatic charging.
  • This Guide roller 24 are corresponding in the present embodiment Assigned means 22 for electrostatic charging.
  • the additional guide roller 24 is in front of a guide roller 16 arranged. In the area of the guide roller 16 is again a moistening unit 20 provided.
  • the calender 10 at least one moistening unit, in particular at least one of Remoistening serving nozzle moistener 20 and / or means 22 for be provided electrostatic charge.
  • the means 22 for electrostatic charging are preferred provided in the region of a guide roller 24, for example, again can serve as a pole for the electrostatic charge.
  • the calender for example, the same structure as that according to FIG have, with corresponding parts the same reference numerals assigned.

Landscapes

  • Paper (AREA)

Claims (47)

  1. Procédé de lissage d'une bande de matériau (12), en particulier d'une bande de papier ou de carton, au moyen d'au moins une calandre (10) avec des emprises (14) à travers lesquelles est guidée la bande de matériau à lisser (12), la bande de matériau (12) étant humidifiée et tempérée par un humidificateur à vapeur (18),
    caractérisé en ce que pendant son passage à travers la calandre (10), la bande de matériau (12) est re-humidifiée à plusieurs emplacements situés les uns derrière les autres en direction de circulation de bande (L) et présentant une distance respective les uns des autres au moyen d'une unité d'humidification respective supplémentaire (20), afin d'assurer une re-humidification échelonnée pendant le processus de calandrage, par laquelle on compense les pertes d'humidité.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en direction de circulation de bande (L), la bande de matériau (12) est re-humidifiée en avant ou en arrière d'une partie au moins des passages à travers les emprises, de préférence après chaque passage d'emprise.
  3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'aux emplacements de re-humidification prévus en avant ou en arrière d'une emprise de calandre respective (14), on ajoute ou on remet au moins sensiblement uniquement la quantité d'eau respective évacuée de la bande de matériau (12) par l'emprise respective (14).
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la re-humidification à au moins un emplacement de re-humidification est assurée au moins partiellement par transfert de film.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la re-humidification à au moins un emplacement de re-humidification est assurée au moins partiellement par une unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20).
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on utilise une unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20) qui génère des gouttelettes d'eau d'une taille inférieure à environ 30 µm et de préférence dans une plage d'environ 1 à environ 30 µm.
  7. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'on utilise une unité d'humidification à buses (20) à substance unique.
  8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise une unité d'humidification à buses (20) à deux substances, pour générer en particulier un mélange air/liquide (par exemple une solution).
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une re-humidification respective assurée au moyen d'une unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20) est assistée par une charge électrostatique de la bande de matériau (12).
  10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une re-humidification respective assurée au moyen d'une unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20) s'effectue sans charge électrostatique de la bande de matériau (12).
  11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la re-humidification à au moins un emplacement de re-humidification est assurée au moins partiellement par au moins un appareil de raclage (20).
  12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à un emplacement de re-humidification respectif, on remet à la surface de la bande de matériau une quantité d'eau dans une plage d'environ 0,1 à environ 5 % en poids.
  13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la re-humidification à assurer, l'humidification et la températion de la bande de matériau (12) sont prises en compte par les humidificateurs à vapeur prévus (18).
  14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un emplacement de re-humidification est prévu dans la zone de la sortie hors de l'emprise de calandre respective (14).
  15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'emplacement de re-humidification est prévu directement à la sortie de la bande.
  16. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un emplacement de re-humidification est prévu dans la zone d'un cylindre maítre (16) associé à la calandre (10).
  17. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre un emplacement de re-humidification respectif et une emprise de calandre suivante (14) est choisie en particulier en fonction du type de re-humidification, de sa régularité, de la vitesse de la bande et/ou d'un dispositif accélérant la pénétration dans la surface de bande, comme par exemple un dispositif destiné à la charge électrostatique.
  18. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre un emplacement de re-humidification respectif et une emprise de calandre précédente (14) est inférieure ou égale à la distance par rapport à une emprise de calandre suivante (14).
  19. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'humidité d'entrée de la bande de matériau (12) en avant de la calandre (10) est amenée au moins sensiblement à la teneur en matière sèche nécessaire pour la qualité finale.
  20. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une unité d'humidification (20) et/ou au moins un humidificateur à vapeur pour un profilage transversal.
  21. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie au moins des unités d'humidification (20) est placée directement après un cylindre maítre respectif (16) et en ce que ce cylindre maítre (16) sert de préférence de pôle pour une charge électrostatique.
  22. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un cylindre maítre supplémentaire (24) est prévu à titre de pôle (par exemple de mise à la terre) pour une charge électrostatique.
  23. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en avant de la calandre s'effectue une re-humidification avec au moins un humidificateur à buses (20) et une charge électrostatique de la bande de matériau fibreux avec des buses à une substance et/ou à deux substances.
  24. Calandre (10) pour lisser une bande de matériau (12), en particulier une bande de papier ou de carton, présentant plusieurs emprises (14) à travers lesquelles est guidée la bande de matériau à lisser (12), et plusieurs humidificateurs à vapeur (18) pour humidifier et tempérer la bande de matériau (12), en particulier pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisée en ce qu'il est prévu plusieurs unités d'humidification supplémentaires (20) situées les unes derrière les autres en direction de circulation de bande (L) et présentant une distance respective les unes des autres, afin de re-humidifier la bande de matériau (12) pendant son passage à travers la calandre (10) à différents emplacements situés les uns derrière les autres en direction de circulation de bande (L), afin d'assurer une re-humidification échelonnée pendant le processus de calandrage, par laquelle les pertes d'humidité sont compensées.
  25. Calandre selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'en direction de circulation de bande (L), en avant ou en arrière d'une partie au moins des emprises, de préférence après chaque emprise (14), il est prévu une unité d'humidification (20).
  26. Calandre selon l'une ou l'autre des revendications 24 et 25, caractérisée en ce qu'au moyen des unités d'humidification (20) prévues en avant ou en arrière d'une emprise de calandre respective (14), au moins sensiblement uniquement la quantité d'eau respective évacuée de la bande de matériau (12) par l'emprise respective (14) est ajoutée.
  27. Calandre selon l'une des revendications 24 à 26, caractérisée en ce qu'au moins une unité d'humidification (20) comprend des moyens pour assurer une re-humidification à l'emplacement concerné au moins partiellement par transfert de film.
  28. Calandre selon l'une des revendications 24 à 27, caractérisée en ce qu'au moins une unité d'humidification (20) est formée par une unité d'humidification par pulvérisation ou à buses.
  29. Calandre selon la revendication 28, caractérisée en ce que l'unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20) est réalisée pour générer des gouttelettes d'eau d'une taille inférieure à environ 30 µm et de préférence dans une plage d'environ 1 à environ 30 µm.
  30. Calandre selon l'une ou l'autre des revendications 28 et 29, caractérisée en ce qu'il est prévu à titre d'unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20) une unité d'humidification à buses à substance unique.
  31. Calandre selon l'une des revendications 24 à 29, caractérisée en ce qu'il est prévu à titre d'unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20) une unité d'humidification à buses à deux substances, pour générer en particulier un mélange air/liquide (par exemple une solution).
  32. Calandre selon l'une des revendications 24 à 31, caractérisée en ce qu'il est prévu, outre une unité d'humidification par pulvérisation ou à buses respective (20), des moyens (22) pour la charge électrostatique de la bande de matériau (12), afin d'assister la re-humidification assurée par l'unité d'humidification par pulvérisation ou à buses (20) et d'accélérer la pénétration dans la surface de la bande.
  33. Calandre selon l'une des revendications 24 à 32, caractérisé en ce qu'au moins une unité d'humidification (20) comprend un appareil de raclage.
  34. Calandre selon l'une des revendications 24 à 33, caractérisée en ce que les unités d'humidification (20) sont réalisées chacune de telle sorte qu'aux emplacements de re-humidification respectifs, une quantité d'eau dans une plage d'environ 0,1 à environ 5 % en poids est remise à la surface de la bande de matériau.
  35. Calandre selon l'une des revendications 24 à 34, caractérisée en ce qu'au moins une unité d'humidification (20) est agencée dans la zone de la sortie de bande hors de l'emprise de calandre respective (14).
  36. Calandre selon la revendication 35, caractérisée en ce que l'unité d'humidification (20) est agencée directement à la sortie de la bande.
  37. Calandre selon l'une des revendications 24 à 36, caractérisée en ce qu'au moins une unité d'humidification (20) est prévue dans la zone d'un cylindre maítre (16).
  38. Calandre selon l'une des revendications 24 à 37, caractérisée en ce que la distance entre une unité d'humidification respective (20) et une emprise de calandre suivante (14) est choisie en particulier en fonction du type de re-humidification, de sa régularité, de la vitesse de bande et/ou des propriétés du papier (par exemple porosité, résistance à l'aspiration, etc.).
  39. Calandre selon l'une des revendications 24 à 38, caractérisée en ce que la distance entre une unité d'humidification respective (20) et une emprise de calandre précédente (14) est inférieure ou égale à la distance par rapport à une emprise de calandre suivante (14).
  40. Calandre selon l'une des revendications 24 à 39, caractérisée en ce qu'elle est inclinée par rapport à la verticale.
  41. Calandre selon l'une des revendications 24 à 39, caractérisée en ce qu'elle est orientée au moins sensiblement verticalement.
  42. Calandre selon l'une des revendications 24 à 41, caractérisée en ce qu'elle est subdivisée en plusieurs empilements, les unités d'humidification (20) étant prévues de préférence entre les empilements.
  43. Calandre selon l'une des revendications 24 à 40 ou 42, caractérisée en ce qu'elle est orientée sensiblement horizontalement (par exemple lisseuse "soft").
  44. Calandre selon l'une des revendications 24 à 43, caractérisée en ce qu'une partie au moins des unités d'humidification (20) est placée directement après un cylindre maítre respectif (16) et en ce que celui-ci sert de préférence de pôle pour une charge électrostatique.
  45. Calandre selon l'une des revendications 24 à 44, caractérisée en ce qu'au moins un cylindre maítre supplémentaire (24) est prévu à titre de pôle (par exemple de mise à la terre) pour une charge électrostatique.
  46. Calandre selon l'une des revendications 24 à 45, caractérisée en ce qu'il est prévu en avant de la calandre au moins un humidificateur à buses (20) servant à la re-humidification et des moyens (22) pour la charge électrostatique.
  47. Calandre selon l'une des revendications 24 à 46, caractérisée en ce qu'au moins une unité d'humidification (20) et/ou au moins un humidificateur à vapeur est réalisé(e) pour un profilage transversal.
EP01124969A 2000-10-20 2001-10-19 Procédé et dispositif de calandrage d'une bande Expired - Lifetime EP1199404B2 (fr)

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